中國科學十大進展發布 化學反應中的量子干涉入選

科學技術部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)昨日(27日)發布2020年度中國科學十大進展(央視視頻截圖)

(大文新聞網 記者 宋偉)科學技術部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)昨日(27日)發布2020年度中國科學十大進展,中國科學院大連化學物理研究所研究成果「實驗觀測到化學反應中的量子干涉現象」入選。

化學反應的進程伴隨着複雜的量子力學現象,但其通常難以被直接觀測到,因而化學反應的本質亦難以得到透徹的理解。大連化物所楊學明院士、張東輝院士、孫志剛研究員和肖春雷研究員團隊提供了一個研究範例。他們研究發現,在氫(H) +氫氘( HD)→氫氣(H2)+ 氘(D)反應中,在碰撞能量為1.9~2.2電子伏的範圍內,產物H2的後向散射呈現顯著的振蕩。通過拓撲理論分析,他們發現該反應存在兩條迥然不同的反應路徑,振蕩是由這兩條路徑之間的量子力學干涉所產生的。該研究發現H+HD反應在較低能量處,量子幾何相位效應仍然存在,並可以被觀測到。這非常類似於眾所周知的Aharonov-Bohm效應,清晰地揭示了化學反應的量子性。

「中國科學十大進展」遴選活動由科學技術部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)牽頭舉辦,至今已成功舉辦16屆。「中國科學十大進展」遴選程序分為推薦、初選和終選3個環節。2020年度中國科學十大進展共接受《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》和《科學通報》5家編輯部推薦的286項科學研究進展,這些科學研究進展皆是在2019年12月1日至2020年11月30日期間正式發表或完成。

大連化物所方面介紹,「我國首次發現新的物質波干涉現象」「我國在量子水準上觀察到化學反應共振態」「發現玻恩—奧本海默近似在氟加氘反應中完全失效」「開創煤制烯烴新捷徑」等該所研究成果曾入選2000年度、2006年度、2007年度、2016年度中國科學十大進展。